ANALISIS PENGARUH NOISE TERHADAP BIT ERROR RATE (BER) PADA SISTEM ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING (OFDM)

1 ANALISIS PENGARUH NOISE TERHADAP BIT ERROR RATE (BER) PADA SISTEM ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING (OFDM) Oleh : Yofie Harfana Sarif (L2F 300579) Jurusan Teknik Elektro Universitas Diponegoro Semarang

Abstrak: Salah satu teknologi penting dalam bidang telekomunikasi adalah teknologi modulasi. Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) merupakan teknik modulasi yang membagi aliran data dengan kecepatan tinggi kedalam nomor aliran data kecepatan rendah dalam bentuk paralel yang ditempatkan pada sejumlah subkanal pita sempit, kemudian masing-masing data pada subkanal tersebut dikirimkan secara simultan. Pengujian suatu sistem modulasi digunakan dengan memberikan noise pada saat data dikirimkan. Pemberian noise dimaksudkan untuk mengetahui besarnya tingkat kesalahan data (BER) yang dihasilkan. Secara teori, jika data yang dikirimkan semakin banyak dan tingkat kesalahan data (BER) yang dihasilkan pada sisi penerima semakin kecil, maka sistem modulasi tersebut dikatakan baik Pada tugas akhir ini dilakukan pengujian sistem OFDM dengan menggunakan tiga kanal noise yaitu, OFDM dengan kanal AWGN, OFDM dengan kanal peak power clipping serta OFDM dengan kanal gabungan antara kanal AWGN dan kanal peak power clipping. Dari hasil pengujian yang dilakukan pada ketiga kanal noise tersebut, untuk kanal AWGN dan peak power clipping nilai BER yang dihasilkan semakin kecil seiring dengan bertambahnya data yang dikirimkan. Sedangkan untuk kanal gabungan antara kanal AWGN dan peak power clipping semakin banyak data yang dikirimkan deteksi tingkat kesalahan data (BER) semakin tinggi dan tingkat kesalahan data yang dihasilkan semakin kecil.

I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Salah satu teknologi yang paling berperan dalam teknologi telekomunikasi adalah teknologi modulasi. Dengan beragam teknologi modulasi ini tentu menawarkan kelebihan masing-masing serta tidak luput kekurangan dari teknologi tersebut dan hal tersebut akan selalu diperbaiki sehingga memperoleh teknologi yang dianggap benar-benar sempurna. Salah satu teknologi tersebut adalah Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM).Prinsip utama dari OFDM adalah pembagian kecepatan tinggi aliran data kedalam nomor kecepatan aliran rendah kemudian dikirimkan secara simultan melalui sebuah nomor subcarrier. OFDM adalah teknik modulasi yang diterapkan kepada sinyal yang telah termodulasi, sebagai modulasi tingkat kedua.Caranya yaitu dengan membagi data secara paralel pada sejumlah subkanal pita sempit, lalu masing-masing data pada subkanal tersebut dimodulasikan dengan subfrekuensi pembawa yang saling orthogonal, selanjunya ditransmisikan secara simultan. Sebagai parameter dari keunggulan teknologi modulasi dalam telekomunikasi adalah kecilnya kesalahan dalam pengiriman dan penerimaan data atau lebih dikenal dengan BER (Bit error rate), semakin kecil nilai BER yang dihasilkan maka sistem tersebut dapat dikatakan handal.

Tujuan Tujuan penyusunan tugas akhir ini adalah untuk memvisualisasikan proses pengiriman dan penerimaan data pada sistem OFDM, serta menganalisis pengaruh noise yang diberikan dengan menggunakan kanal AWGN dan Peak power clipping terhadap BER. Batasan masalah Batasan masalah dalam tugas akhir ini adalah : 1. Pada tugas akhir ini hanya divisualisasikan pada pemancar dan penerima OFDM. 2. Hanya divisualisasikan pada proses pengolahan sinyal digital, proses pengubahan ke sinyal analog dan pengolahannya tidak divisualisasikan. 3. Sinyal masukan adalah biner acak dengan jumlah data acak 100 bit, 1000 bit dan 10000 bit dengan menganggap laju datanya adalah 64 kbps. 4. Pemetaan menggunakan 16-QAM. 5. Transmisi hanya dipengaruhi oleh noise yang diberikan oleh kanal AWGN dan kanal peak power clipping serta penggabungan keduanya. 6. Nilai simpangan baku kanal AWGN diberikan dari 0,005 sampai dengan 0,5. sedangkan nilai peak power clipping diberikan dari 0 dB sampai 5 dB.

2 7. Analisis hanya ditekankan pada pengaruh noise terhadap nilai BER. 8. Membandingkan tingkat kesalahan pengiriman data dengan diberikan kanal AWGN dan peak power clipping. 9. Program visualiasi hanya sebagai alat bantu dalam analisis pengaruh noise terhadap BER. 10. Visualisasi menggunakan program bantu Matlab 6.1. II.

dimodulasi dengan sinyal pembawa yang merepresentasikan blok data bit yang memiliki bitrate lebih rendah secara paralel. Tujuan pembagian lebar pita menjadi beberapa subkanal adalah untuk meningkatkan efisiensi lebar pita dan menjadikan sistem lebih sesuai terhadap kondisi saluran yang dipengaruhi beragam gangguan. 2.2.2 Kanal Enkoder (Channel Encoder) Proses enkoding data secara konvolusional dilakukan dengan menggunakan shift register dan komponen logika XOR modulo 2. Shift register merupakan rangkaian yang terdiri dari beberapa flip-flop yang dihubungkan secara serial, sehingga tiap satu periode clock, input dari flip-flop yang satu diteruskan ke outputnya menjadi input bagi flip-flop yang lain, data tersebut tidak mengalami perubahan pada flip-flop. Pada saat clock awal bit input awal adalah nol, maka input dari XOR atas dan bawah semuanya nol, maka output dari encoder adalah 112.

Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)

2.1

Sistem Modulasi OFDM Prinsip utama dari OFDM adalah pembagian kecepatan tinggi aliran data kedalam nomor kecepatan aliran rendah kemudian dikirimkan secara simultan melalui sebuah nomor subcarrier. OFDM adalah teknik modulasi yang diterapkan kepada sinyal yang telah termodulasi, sebagai modulasi tingkat kedua.Caranya yaitu dengan membagi data secara paralel pada sejumlah subkanal pita sempit, lalu masingmasing data pada subkanal tersebut dimodulasikan dengan subfrekuensi pembawa yang saling orthogonal, selanjunya ditransmisikan secara simultan. Sebuah sinyal OFDM terdiri dari jumlah subciarrier kemudian dimodulasikan dengan menggunakan PSK ( Phase Shift Keying ) atau QAM ( Quadrature Amplithude Multiplexing ). Sistem OFDM sederhana ditunjukkan pada Gambar 1. Enkoder

Baseband Mod

Kanal Z(t)

Data output Deko der

Baseband Demod

OFDM Demod

Gambar 1 Sistem OFDM sederhana Pemancar OFDM

Pemancar pada sistem OFDM terdiri dari masukan,enkoder, pemetaan 16-QAM, pengubah serial paralel, inverse fast fourier transform (ifft) dan pengubah paralel serial. 2.2.1 Bit Masukan Sinyal masukan pada sistem modulasi OFDM berupa sinyal acak karena OFDM merupakan sistem modulasi multicarier yang membagi lebar spectrum bandwidth transmisi menjadi beberapa subkanal dan masing-masing

FF

FF

SEL OUTPUT A/B (n=2ksymbols/sec)

Gambar 2 konvolusional encoder dengan rate ½, K=3

OFDM Modulation

Data input

2.2

INPUT (k BITs/SEC)

2.2.3 Pengubah Serial Paralel Fungsi dari pengubah serial paralel adalah untuk merubah bit-bit masukan serial menjadi bentuk paralel. Biasanya bentuk data masukan dan nomor-nomor subcarrier dalam teknik komunikasi digital menggunakan bentuk parallel. 2.2.4 Pemetaan (Mapping) Bagian Pemetaan dalam sistem komunikasi digital dikenal sebagai bagian modulator. Modulator berfungsi untuk memodulasikan sinyal informasi dengan sinyal pembawa yang mempunyai frekuensi yang lebih tinggi daripada frekuensi pita dasar digital. Sebagian besar modulator yang digunakan dalam system komunikasi digital adalah Quadrature Amplitude Modulation (QAM) dan Quadrature Phase Shift Keying (QPSK). Dalam sistem digital data dipetakan menjadi nilai amplitude dan pase serta dapat digambarkan kedalam bentuk rectangular x + iy.

3 2.2.5 Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) Pembangkitan IFFT tergantung pada besarnya nilai frekuensi carrier yang dikirimkan, amplitude dan pase dari frekuensi tersebut dinyatakan dengan tanggapan nilai x dan y, kemudian ditempatkan pada N-point ifft. Hal ini bisa diartikan bahwa magnitude dan pase dari carrier ditentukan oleh simbol untuk dikirimkan. 2.2.6 Sinkronisasi Sebelum receiver OFDM bisa mendemodulsikan subpembawa, maka akan dilakukan dua proses dua sinkronisasi. Sinkronisasi yang pertama adalah untuk mengetahui batas-batasan dari simbol dan untuk mengetahui pemilihan waktu cuplik yang tepat sehingga dengan demikian akan memperkecil pengaruh dari ICI (Inter carrier interference). Pada sinkronisasi tahap kedua adalah untuk melakukan estimasi dan mengoreksi frekuensi pembawa yang diterima untuk menghindari ICI. 2.3

Kanal Transmisi

Kanal transmisi merupakan kanal yang digunakan untuk mengirimkan data atau informasi. Dalam kanal transmisi ini diberikan dua kanal noise yaitu kanal AWGN dan kanal peak power clipping. 2.3.1

Kanal AWGN

Additive White Gaussian Noise ( AWGN ) merupakan tipe noise yang diberikan untuk menguji kemampuan sistem. AWGN mempunyai kerapatan spektral datar (flat specrtal density) pada ranah frekuensi yang lebar. Transmitter mengirimkan informasi digital dengan menggunakan sinyal bentuk gelombang sm (t ) m= 1, 2, …M. setiap bentuk gelombang ditransmisikan dengan simbol pada durasi interval waktu T. Transmited

signal Sm (t)

Received

Kanal

r (t )  s m ( t )  n (t ) Noise

n(t) Gambar 3 Pemodelan sinyal yang diterima dilewatkan melalui kanal AWGN 2.3.2

Peak Power Clipping

Peak Power Clipping dimaksudkan untuk membatasi tegangan amplitudo dari sinyal. Karena sinyal OFDM terdiri dari nomor-nomor subcarrrier yang dimodulasikan sendiri-sendiri

sehingga setiap nomor subcarrier akan mempunyai tegangan amplitudo yang besar. Jika sinyal yang dikirimkan mempunyai tegangan amplitudo yang besar akan menimbulkan interferensi pada simbol OFDM itu sendiri sehingga akan mengakibatkan besarnya BER yang dihasilkan 2.4

Penerima OFDM

Proses yang terjadi pada penerima adalah kebalikan dari proses yang dilakukan pada pemancar. Pada penerima, pengaruh kanal diabaikan, bentuk gelombang waktu adalah digital dan kemudian dikonversi kembali ke dalam bentuk simbol dengan menggunakan FFT. FFT merupakan komponen yang paling utama pada bagian perencanaan demodulasi. Ketika lebih dari satu pembawa dimasukan, FFT merupakan suatu metoda praktis untuk memperbaiki data dari pembawa (carrier) yang overlap. III PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK SISTEM MODULASI DAN DEMODULASI OFDM Dalam perancangan perangkat lunak yang akan dibuat dalam visualisasi terdiri dari enkoder sisi modulator dan demodulator OFDM serta dekoder. Sistem OFDM yang akan divisualisasikan dihubungkan dengan kanal AWGN dan Peak Power Clipping dengan parameter sedemikian rupa sehingga menghasilkan sinyal keluaran yang sesuai dengan teori ideal yang ada. Tampilan program MATLAB 6.1 dirancang dengan memakai fasilitas antarmuka Graphical User Interface (GUI) dengan tampilan grafis untuk memudahkan pemakaian. Program visualisasi ini menampilkan keluaran setiap blok dari bit masukan sampai output dari keseluruhan blok tranceiver (pancarima) OFDM dalam bentuk sinyal. Hal ini dibuat untuk lebih memudahkan dalam mengamati dan menganalisis setiap keluaran dari masing-masing blok secara keseluruhan dan pengaruh noise terhadap nilai BER yang dihasilkan. Blok diagram perancangan dari tranceiver (pancarima) OFDM terdiri dari lima bagian penting yaitu: 1. Blok enkoder 2. Blok modulator OFDM 3. Blok kanal terdiri dari dua kanal yaitu : a).Kanal AWGN ( Additive White Gaussian Noise ) b).Kanal Power Clipping 4. Blok demodulator OFDM 5. Blok Dekoder Viterbi

4

Encoder

Inpu

16 QAM map ping

N N

S S S S

S/ P

S S IF

N

FT

N

2

P/S

S S

Transmitter

Kanal

OFDM

Power Clipping

Output bit

Viterbi Decode r

16QAM dema pping

P/ S

S S S S

F F T

S S1 S

S/P

S

4

Receiver

Gambar 4 Blok digram yang digunakan pada visualisasi Diagram alir dari perancangan terbagi dua yaitu : 1.

Tampilan program utama (sebagai tampilan pertama) 2. Tampilan program visualisasi Pada tampilan program visualisasi dibagi menjadi empat tampilan yaitu: 1. Tampilan program visualisasi dengan kanal ideal 2. Tampilan program visualisasi dengan kanal AWGN 3. Tampilan program visualisasi dengan kanal peak power clipping 4. Tampilan program visualisasi dengan kanal AWGN dan kanal peak power clipping.

Gambar 6 Diagram alir program visualisasi OFDM kanal ideal,dan kanal AWGN

Gambar 7 Diagram alir program visualisasi OFDM kanal Peak power Clipping dan visualisasi OFDM dengan kanal AWGN dan Peak power Clipping.

Gambar 5 Diagram alir program utama

IV. PENGUJIAN SISTEM DAN ANALISIS Hasil visualisasi dan analisis dengan mengamati sinyal keluaran pada tiap blok komponen pemancar dan penerima OFDM.

5 dari perkalian jumlah simbol dan jumlah carrier dikalikan dengan dua,jumlah simbol dan jumlah carrier dapat dirubah-rubah sesuai yang diinginkan. Data yang dikirimkan tidak ditampilkan semua hanya 20 data biner yang ditampilkan secara acak, tetapi dalam prosesnya seluruh data yang dikirimkan akan mengalami seluruh proses yang tertera dalam perencanaan. Data biner tersebut dianggap mempunyai kecepatan transmisi 64 kbps, sehinga dapat ditentukan interval waktu transmisi data masukan setiap bit tersebut yaitu 1/64000 = 1,5625x10-5 detik (Tb). Jika jumlah bit random adalah n bit, maka perioda waktu transmisi untuk sejumlah n bit tersebut adalah Ttot = 1,5625x10-5 x n bit . Gambar 8 Tampilan program utama Pada tampilan program utama terdapat pilihanpilihan untuk sistem modulasi yang diinginkan yaitu, OFDM dengan kanal ideal, OFDM dengan kanal AWGN, OFDM dengan kanal Peak Power Clipping dan OFDM dengan kanal AWGN dan Peak Power Clipping. OFDM dengan Kanal Ideal Visualisasi dengan kanal ideal merupakan suatu penyajian program dan tampilannya dengan tanpa diberikan noise atau gangguan sehingga diharapkan nilai Bit Error Rate (BER) yang dihasilkan nol. Gambar 10 keluaran data masukan

4.1.1.2

Enkoder Konvolusi Pada proses enkoder konvolusi ini jumlah data masukan acak dikalikan dua. Karena setiap satu masukan mempunyai dua keluaran, jadi jika n adalah jumlah bit masukan maka setelah melalui proses enkoder konvolusi jumlah bit tersebut akan menjadi 2 x n. .

Gambar 9 Tampilan program visualisasi OFDM dengan kanal ideal 4.1.1 Inisialisasi Proses inisialisasi ini meliputi banyaknya bit masukan yang akan dialokasikan pada setiap subkanal, pengkodean bit-bit masukan dengan enkoder konvolusi. 4.1.1.1 Data Bit Masukan Data bit masukan yang akan dikirimkan adalah data biner yang dibangkitkan secara acak. Pembangkitan data biner secar acak didasarkan

Gambar 11 keluaran encoder konvolusi

6

Data hasil keluaran enkoder yang ditampilkan hanya 40 data biner dari jumlah data sebenarnya yaitu 400 data biner. 4.1.2

Pemancar OFDM Pada bagian pemancar OFDM ini terdiri dari pemetaan 16-QAM, IFFT dan pengubah parallel serial. 4.1.2.1 Pemetaan 16-QAM Proses pemetaan 16-QAM setiap simbol terdiri dari 4 buah bit yang ditempatkan pada kanal I, II, Q, QI. Kanal I1 dan QI menyatakaan besarnya amplitudo atau tegangan jika I1 dan QI = 1 maka besarnya amplitudo 0.821 V dan jika I1 dan QI = 0 maka besarnya amplitudo 0.22V. Kanal I dan Q menyatakan polaritas jika I dan Q = 1 maka (+) jika 0 maka (-). Simbol hasil pemetaan 16-QAM akan terletak pada nilai 0,821, 0,22, -0,22, -0,821. Sebagai contoh simbol 16QAM 0,821-0,22i, maka nilai real nya adalah 0,821 dan nilai imaginer nya adalah –0,22. Gambar 12 keluaran pemetaan 16-QAM

Gambar 13 Tampilan pengubah serial parallel 4.1.2.3 IFFT Proses yaang terjasdi pada IFFT adalah menempatkan subcarrier pada N-point IFFT yang telah ditetapkan sebelumnya. Setiap subcarrier akan diproses dengan frekuensi yang berbeda sehingga pada saat diprosses tidak terjadi gangguan antar subcarrier itu sendiri.

Gambar 14 Tampilan keluaran IFFT Tabel 1 Simbol pemetaan 16QAM Simbol 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Masukan 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0

1 0 0 1 1 0 0 1 1 1

1 1 0 1 1 0 1 1 0 0

0 0 1 1 0 1 0 1 1 0

I1 0.821V 0.22V 0.22V 0.22V 0.821V 0.22V 0.821V 0.22V 0.821V 0.22V

Kanal I Q1 (+) 0.821V (-) 0.821V (-) 0.22V (+) 0.821V (+) 0.821V (-) 0.22V (-) 0.821V (+) 0.821V (+) 0.22V (+) 0.22V

Q (-) (-) (+) (+) (-) (+) (-) (+) (+) (-)

Keluaran 0.821+0.821i 0.22-0.821i 0.22+0.22i 0.22+0.821i 0.821+0.821i -0.22+0.22i -0.821-0.821i 0.22+0.821i 0.821+0.22i 0.22-0.22i

4.1.2.2Pengubah Serial Paralel Pengubah serial paralel akan merubah data serial menjadi paralel ddan dikirimkan secara beersamaan, data masukan pengubah serial paralel ini merupakan simbol. Simbol-simbol ini kemudian akan dijadikan subcarrier-subcarrier.

4.1.2.4Pengubah paralel serial Pengubah paralel serial merupakan akan merubah keluaran ifft yang masih dalam bentuk paralel ke serial. Data serial ini merupakan sinyal OFDM yang sudah ditambahkan cyclic prefix sehingga setiap subcarrier yang ada dalam sinyal OFDM akan memiliki cyclic prefix dimaksudkan supaya tidak terjadi ISI (inter simbol interference)

7 maksud supaya data yang diterima dapat dirubah menjadi data asli dan dengan pembuangan cyclic prefix data tidak akan mengalami gangguan.

Gambar 15 Tampilan keluaran paralel serial 4.1.3

Penerima OFDM Pada bagian penerima OFDM terddiri dari pengubah serial paralel, FFT, pengubah paralel serial, demapping 16-QAM dan dekoder. 4.1.3.1 Pengubah Serial Paralel Pengubah serial paralel pada sisi demodulator OFDM adalah dimaksudkan supaya sinyal yang diterima dirubah menjai bentuk paralel sehingga akan lebih memudahkan pada saat proses FFT karena sinyal tersebut telah menjadi subcarrier-subcarier yang tentunya mempunyai nomor subcarrrier

Gambar 16 Tampilan program serial paralel pada sisi demodulator

4.1.3.2 Fast Fourier Transform (FFT) Proses FFT merupakan pengubahan sinyal paralel yang terdiri dari subcariersubcarrier menjadi simbol-simbol dimana setiap 4 bit data akan dirubah menjadi satu simbol, Selain itu pada proses FFT cyclyc prefix yang ada pada sinyal yang diterima dihilangkan dengan

Gambar 17 Tampilan keluaraan FFT 4.1.3.3 Pengubah paralel serial Pengubah paralel serial adalah untuk mengubah data keluaran fft yang masih paralel menjadi data serial sehingga data keluaran fft yang sudah menjadi simbol-simbol akan lebih mudah diurutkan.

Gambar 18 Tampilan keluaran serial paralel 4.1.3.4 Pemetaan Ulang 16-QAM Proses demapping atau pemetan kembali 16-QAM merupakaan pengubahaan simbolsimbol hasil keluaraan FFT menjadi bentuk biner. Setiap satu simbol akan dijadikan empat bit data biner hal ini mengacu pada pemetaan yang digunakan yaitu 16-QAM dimana setiap satu simbol terdiri dari empat buah data biner.

8

Gambar 19 Tampilan keluaran demapping 16QAM 4.1.3.5 Dekoder Proses dekoder yaitu merubah keluaran data biner dari demapping 16-QAM yang terdiri dari 40 data biner menjadi seperti data masukan aslinya yaitu sebanyak 20 data biner. Dekoder bertugas mendeteksi dan mengoreksi kesalahan data biner dari simbol QAM yang telah didapatkan dari proses demodulasi.

Gambar 21 Tampilan Program visualisasi dengan kanal AWGN 4.2.1 Keluaran Kanal AWGN Dalam kanal AWGN sinyal akan diberikan noise yang telah ditentukan dimaksudkan supaya dapat diketahui tanggapan dari sinyal yang dikirimkan apakah mengalami gangguan atau tidak. Hal ini dimaksudkan untuk menguji kemampuan dari sistem yang digunakan untuk memodulasi sinyal yang akan dikirimkan dan mendemodulasikan sinyal yang diterima, dalam hal ini sistem yang digunakan adalah OFDM

Gambar 20 Tampilan keluaran decoder

4.2 OFDM dengan Kanal AWGN Visualisasi dengan kanal AWGN dimaksudkan sinyal yang dikirimkan akan mengalami ganggguan dengan melewati kanal AWGN yang sudah diberikan noise dengan nilai simpangan yang sudah ditetapkan (simpangan AWGN dari 0.005 sampai dengan 0.5).

Gambar 22 Tampilan keluaran kanal AWGN 4.2.2

Nilai BER pada Kanal AWGN Pengujian BER pada sistem OFDM dengan menggunakan kanal AWGN dilakukan dengan memberikan nilai simpanngaan AWGN dari 0.1 sampai 1.0. Pengujian ini dilakukan lima kali percobaan dengan data masukan acak yang berbeda dimulai dari pengiriman 100,1000,10.000, data biner.

9 4.3.1

Keluaran Kanal Power Clipping Pada kanal Power Clipping ini tegangan atau amplitudo dari sinyal OFDM yang terdiri dari subcarrier-subcarrier akan mengalami pemotongan, hal ini dimaksudkan supaya tidak terjadi tegangan atau amplitudo berlebih. Karena jika salah satu subcarrier yang dikirimkan amplitudonya terlalu besar maka akan mengganggu subcarrier yang lainnya.

Gambar 23 Grafik BER terhadap nilai simpangan AWGN Pada hasil pengujian yang dilakukan seperti pada Gambar 23 nilai BER untuk data masukan acak 10000 bit relative lebih stabil dibandingkan dengan nilai BER untuk data masukan acak 100 dan 1000 bit.semakin tinggi nilai simpangan AWGN yang diberikan semakin besar nilai BER yang dihasilkan. Tetapi untuk data masukan semakin besar maka nilai BER yang dihasilkan lebih kecil dibandingkan dengan data masukan yang lebih kecil. Pada sistem OFDM dengan kanal AWGN semakin banyak data yang dikirimkan deteksi tingkat kesalahan data semakin kecil. 4.3 OFDM dengan Kanal peak power clipping Visualisasi dengan kanal peak power clipping dimaksudkan diberikannya pemotongan terhadap tegangan atau amplitudo puncak yang dihasilkan sinyal dan melihat pengaruhnya terhadap nilai BER yang dihasilkan.

Gambar 25 Tampilan keluaraan kanal Power Clipping Dari keluaran kanal Power Cliping sinyal yang dikirimkan mengalami pemotongan amplitudo. Amplitudo yang dimiliki sinyal yang dikirimkan tersebut berkisar pada -0.01 sampai dengan 0.01. Jika dibandingkan dengan keluaran kanal AWGN keluaran kanal Power Clipping amplitudonya lebih kecil. Hal ini membuktikan bahwa subcarrier yang mempunyai amplitudo puncak lebih dari 0.01 akan terpotong untuk menghindari gangguan yang diakibatkan dari perbedaan amplitudo yang besar sehingga akan mengakibatkan besarnya nilai BER yang dihasilkan. 4.3.2 Nilai BER pada dengan Kanal Peak Power Clipping Pengujian BER pada sistem OFDM dengan menggunakan kanal peak power clipping dilakukan dengan memberikan nilai pemotongan tegangan dari 1dB sampai 10 dB. Pengujiaan dilakukan sebanyak lima kali percobaan untuk setiap nilai peak power clipping yang diberikan. Data masukan acak diberikan nilai berbeda dari 100 bit 1000 bit dan 10.000 bit data biner.

Gambar 24 Tampilan program visualisasi dengan kanal peak power clipping

10

Gambar 26 Grafik BER terhadap nilai peak power clipping

Gambar 27 Tampilan program visualisasi kanal AWGN dan peak power clipping

Dari garfik BER yang dihasilkan terlihat bahwa nilai BER dengan data masukan acak 100 bit jauh lebih besar dibandingkan dengan data masukan acak 1000 dan 10.000 bit. Semakin besar data masukan yang diberikan nilai BER yang dihasilkan pada system OFDM dengan peak power clipping semakin kecil sebaliknya jika data masukan yang diberikan semakin kecil maka nilai BER semakin besar. Deteksi tingkat kesalahan yang terjadi dari hasil pengujian pada system OFDM dengan peak power clipping, semakin besar data masukan deteksi tingkat kesalahan semakin kecil, sebaliknya semakin kecil data masukan yang diberikan deteksi tinggkat kesalahan semakin tinngi. Hal ini dapat dilihat pada grafik dengan data masukan 10000 bit mulai terjadi kesalahan pada saat nilai peak power clipping 3 dB.

4.4.1 Nilai BER pada Kanal AWGN dan Peak Power Clipping Pengujian nilai BER yang dihasilkan dari sistem OFDM dengan menggunakan kanal AWGN digabungkan dengan kanal Peak Power clipping dimaksudkan untuk lebih memperjelas kemampuan dari sistem tersebut dalam pengiriman data.

4.4

OFDM dengan AWGN dan Peak power clipping Visualisasi dengan kanal AWGN dan peak power clipping dimaksudkan untuk lebih mengetahui pengaruh noise terhadap nilai BER yang dihasilkan oleh sistem OFDM. Dimana sinyal yang dikirimkan akan dilewatkan pada kanal AWGN yang telah diberikan noise dengan simpangan yang telah ditetapkan. Keluaran sinyal dari kanal AWGN merupakan masukan untuk kanal peak power clipping sehingga sinyal yang dikirimkan akan mengalami gangguan yang lebih kompleks dibandingkan dengan visualisasi sebelumnya

Gambar 28 Grafik BER terhadap nilai simpangan AWG dan peak power clipping Dari pengujian sistem OFDM dengan kanal gabungan antara AWGN dan peak power clipping semakin besar nilai simpangan AWGN yang diberikan semakin besar pula nilai BER yang dihasilkan. Jika dihubungkan dengan banyaknya data masukan semakin besar data masukan yang

11 diberikan semakin kecil nilai BER yang dihasilkan dibandingkan dengan pemberian data masukan yang lebih kecil. Deteksi tingkat kesalahan untuk system OFDM dengan kanal gabungan antara kanal AWGN dan peak power clipping semakin besar data masukan yang diberikan deteksi tingkat kesalahan akan semakin tinggi dibandingkan deteksi tingkat kesalahan dengan data masukan yang diberikan lebih kecil. 4.5 Keluaran Keluaran merupakan hasil akhir dari pengiriman dan peneriman data setelah melalui beberapa proses. Sistem dikatakan baik jika data keluaran sama dengan data masukan dengan kecepatan pengiriman data yang relatif cepat serta kesalahan dalam pengiriman dapat ditekan sekecil mungkin.

2.

3.

4.

5.

dikirimkan nilai BER yang dihasilkan semakin kecil. Pada sistem OFDM dengan kanal peak power clipping semakin banyak data yang dikirimkan nilai BER yang dihasilkan semakin kecil Pada sistem OFDM dengan kanal gabungan antara kanal AWGN dan peak power clipping semakin banyak data yang dikirimkan nilai BER yang dihasilkan semakin kecil dan deteksi kesalahan data semakin tinggi. Pada kanal AWGN tingkat kesalahan data (BER) mulai terjadi pada saat nilai simpangan AWGN 0,006. Pada kanal peak power clipping tingkat kesalahan data mulai terjadi pada saat nilai peak power clipping 0,5 dB.

5.2

SARAN Saran yang dapat dijadikan bahan pertimbangan untuk pengembangan lebih lanjut analisis pengaruh noise terhadap BER pada sistem OFDM adalah: 1. Untuk pengembanggan TA lebih lanjut, sinyal yang diolah pada proses modulasi dan demodulasi tidak hanya sinyal digital,tetapi bisa juga untuk proses pengolahan sinyal analog . 2. Noise yang diberikan pada kanal trasmisi perlu ditambahkan seperti multipath fading, rayleight fading dan lain lain. DAFTAR PUSTAKA 1.

Gambar 29 Tampilan Keluaran

2.

Pada tampilan keluaran terdapat nilai BER (Bit Error Rate) hal tersebut disajikan untuk lebih menjelaskan bahwa bit yang dikirimkan sebenarnya mengalami kesalahan. Terjadinya kesalahan dalam pengiriman data tersebut dikarenakan pada kanal transmisi ditempatkan kanal AWGN dan kanal Peak Power Clipping sehinggga data yang dikirimkan tersebut akan mengalami gangguan.

3.

V. 5.1

6.

PENUTUP KESIMPULAN Dari hasil visualisasi dan analisis pada tugas akhir ini, dapat diambil beberapaa kesimpulan sebagai berikut: 1. Dari hasil pengujian sistem OFDM dengan kanal AWGN, semakin banyak data yang

4. 5.

7.

Carlson, A. Bruce, Communication System, An introduction to Signals and Noise in Electrical Communication, Third Edition, Mcgraw-Hill International Edition, 1986. Freeman. Roger L., Telecommunication Transmission Handbook, Fourth Edition, John Wiley & Son, 1998. Greg DesBrisay, Basic of Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), Cisco System Engineer, wireless [email protected]. Louis Litwin and Michael Pugel. The Principles of OFDM. Proakis John G. Digital Communications, Fourth Edition, Departemant of Electrical and Computer Engineering Northeastern University. Shannon, Claude E. and Warren Weaver, The mathematical Theory of Communication, The University of Illinois, Urbana, 1964. Stallings, William, Thamir Abdul Hafedh Al-Hamdany, Komunikasi Data dan Komputer, Edisi Pertama-Jakarta, Salemba Teknika, 2001.

12 8.

9.

10.

“……………….” Wireless OFDM Systems, Robert. W. Heath Jr., Telecommunications and Signal Processing Research Center The University of Texas Austin , http://wireless.ece.utexas.edu/ “………………” A look at the Theory and Applications of Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), Ender Tekin Penn State University, [email protected] “……………...” Orthogonal Frequency Division Multiplexing for Wireless Networks, Standart IEEE 802.11a, University of California Santa Barbara by Anibal Luis Intini, [email protected]

Mengetahui / Mengesahkan Dosen Pembimbing I

Wahyudi, ST.MT NIP. 132 086 662

Dosen Pembimbing II

Achmad Hidayatno, ST.MT NIP. 132 137 933